KR101708542B1 - 오염 물질로부터의 보호성을 지닌 실리콘 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부가-가교(addition-crosslinking) 실리콘 조성물에 관한 것으로, 상기 부가-가교 실리콘 조성물은 (A) 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 갖고 있는 모이어티를 갖는 선형 화합물 30 내지 95 중량%, (B) Si-결합된 수소 원자를 갖고 있는 선형 유기폴리실록산 0.1 내지 20 중량%, 또는, (A) 및 (B) 대신 (C) 지방족 탄소-탄소 다중 결합 및 Si-결합된 수소 원자를 갖고 있는 SiC-결합된 모이어티를 갖는 선형 유기폴리실록산 30 내지 95 중량%, (D) 1 이상의 히드로실릴화 촉매, 및 (E) 은-도핑된 다공성 유리 입자로 제조된 충전제로서, 은의 5 내지 50 중량%가 이온 형태로 도핑된 것인 충전제 5 내지 70 중량%를 포함한다.

Description

오염 물질로부터의 보호성을 지닌 실리콘 조성물{SILICONE COMPOSITION WITH PROTECTION AGAINST POLLUTANTS}
본 발명은 고도 부식성 환경에 노출된 전기 및 전자 부품의 보호 캡슐화를 제공할 수 있는 부가-가교(addition-crosslinking) 실리콘 조성물에 관한 것이다.
대량의 실리콘 캡슐화 조성물이 전자 회로를 부식으로부터 보호하기 위해 사용된다. 점차 만연해지고 있는 또 다른 상황은, 특히 공격적인 황 함유 오염 기체로의 전자 부품의 노출이다. 지금까지 사용 가능한 실리콘 캡슐화 조성물은 황, 황화수소, 이산화황, 이황화탄소, 및 다른 유기황(organylsulfur) 화합물에 대한 높은 투과성을 갖고, 따라서 금속성 전도체 트랙의 부식은 그 부품의 고장 및 수명 단축을 야기한다.
EP1295905A1에서는 가루형 금속성 충전제를 포함하는 실리콘 캡슐화 조성물이 기술되어 있으며, 여기서 Cu 분말이 특히 바람직하다고 기술되어 있다. 그러나, 여기서 제안된 순전히 금속성 표면을 사용하는 용액은 여전히 효과가 불충분한데, 이는 금속의 비교적 적은 유효 표면적만이 황-기체-소기(scavenging) 반응에 사용 가능하기 때문이다. 더 나아가 이 용액은 다수의 추가 단점, 예컨대 높은 가격, 높은 밀도 및 부정적인 감쇠 특성과 관련된다.
따라서 상기 언급된 단점들을 나타내지 않고 황 함유 오염 기체로부터 전자 부품의 우수한 보호를 제공하는 실리콘 조성물을 제공하는 것이 목적이다.
놀랍게도, 이 목적은 부가-가교(addition-crosslinking) 실리콘 조성물을 통해 달성되며, 상기 부가-가교 실리콘 조성물은
(A) 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 갖고 있는 모이어티를 갖는 선형 화합물 30 내지 95 중량%,
(B) Si-결합된 수소 원자를 갖고 있는 선형 유기폴리실록산 0.1 내지 20 중량%,
또는 (A) 및 (B) 대신
(C) 지방족 탄소-탄소 다중 결합 및 Si-결합된 수소 원자를 갖고 있는 SiC-결합된 모이어티를 갖는 선형 유기폴리실록산 30 내지 95 중량%,
(D) 1 이상의 히드로실릴화 촉매, 및
(E) 은-도핑된 다공성 유리 입자로 제조된 충전제로서, 은의 5 내지 50 중량%가 이온 형태로 도핑된 것인 충전제 5 내지 70 중량%
를 포함한다.
본 발명의 조성물은 단일 성분 실리콘 조성물 또는 2성분 실리콘 조성물일 수 있다. 후자의 경우, 본 발명의 조성물의 2가지 성분은, 임의 소정 조합으로 구성성분 전부를 포함할 수 있으나, 단, 일반적으로 하나의 성분이 지방족 다중 결합을 갖고 있는 실록산, Si-결합된 수소를 갖고 있는 실록산, 및 촉매를 동시에 포함하지 않아야 하고, 즉 본질적으로 구성성분 (A), (B), 및 (D) 또는, 각 경우에 따라, 구성성분 (C) 및 (D)를 동시에 포함하지 않아야 한다. 그러나, 본 발명의 조성물은 단일 성분 조성물인 것이 바람직하다. 본 발명의 단일 성분 실리콘 탄성중합체 조성물은 당해 분야에서와 같이 구성성분들의 혼합을 통해, 성분 (A), (B), (D), 및 (E), 또는 성분 (C), (D), 및 (E)의 혼합을 통해 제조된다.
본 발명의 부가-가교 조성물에 사용되는 화합물 (A) 및 (B) 또는, 각 경우에 따라, 화합물 (C)는 가교결합을 가능하게 하도록 공지된 방식으로 선택된다: 예를 들어, 화합물 (A)는 2 이상의 지방족 불포화 모이어티를 갖고 (B)는 3 이상의 Si-결합된 수소 원자를 갖거나, 또는 화합물 (A)는 3 이상의 지방족 불포화 모이어티를 갖고 실록산 (B)는 2 이상의 Si-결합된 수소 원자를 갖거나, 또는 이와 달리 실록산 (C)가 화합물 (A) 및 (B) 대신 사용되고 지방족 불포화 모이어티 및 Si-결합된 수소 원자를 상기 언급된 비율로 가진다. 또 다른 가능성은 상기 언급된 비율의 지방족 불포화 모이어티 및 Si-결합된 수소 원자를 사용하는 (A), (B) 및 (C)의 혼합물이다.
본 발명의 실리콘 조성물은, 구성성분 (A)로서, 1 이상의 지방족 불포화 선형 유기규소 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 여기서 지금까지 부가-가교 조성물에서 사용된 지방족 불포화 선형 유기규소 화합물 중 임의의 것을 사용하는 것이 가능하다.
지방족 탄소-탄소 다중 결합을 갖고 있는 SiC-결합된 모이어티를 갖는 사용되는 유기규소 화합물 (A)는 바람직하게는 하기 화학식 (II)의 단위로 제조된 선형 유기폴리실록산이다:
RaR1 bSiO(4-a-b)/2 (II)
상기 식에서,
R 은 서로 독립적으로, 동일 또는 상이한, 지방족 탄소-탄소 다중 결합으로부터 유리된 유기 또는 무기 모이어티이고,
R 1 은 서로 독립적으로, 동일 또는 상이한, 1 이상의 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 갖고 있는 1가의 치환 또는 비치환된 SiC-결합된 탄화수소 모이어티이며,
a 는 1, 2, 또는 3이고,
b 는 1 또는 2이며,
단, 합 a + b는 3 이하이고, 2 이상의 모이어티 R1이 각 분자에 존재해야 한다.
모이어티 R은 1가 또는 다가 모이어티일 수 있고, 여기서 다가 모이어티, 예를 들어 2가, 3가, 및 4가 모이어티는, 이후 다수의 화학식 (II)의 실록시 단위, 예를 들어 2, 3, 또는 4 실록시 단위와 서로 결합한다.
R의 다른 예시는 산소 원자에 의한 또는 기 -C(O)-에 의한 개재를 가질 수 있는 1가 모이어티 -F, -Cl, -Br, -OR2, -CN, -SCN, -NCO, 및 SiC-결합된 치환 또는 비치환된 탄화수소 모이어티이며; R의 다른 예시는 화학식 (II)에서와 같이 양쪽에 Si-결합된 2가 모이어티이다. 모이어티 R이 SiC-결합된, 치환된 탄화수소 모이어티인 경우, 바람직한 치환체는 할로겐 원자, 인 함유 모이어티, 시아노 모이어티, -OR2, -NR2-, -NR2 2, -NR2-C(O)-NR2 2, -C(O)-NR2 2, -C(O)R2, -C(O)OR2, -SO2-Ph, 및 -C6F5이다. 여기서 R2는 서로 독립적으로, 동일 또는 상이한, 수소 원자 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖고 있는 1가 탄화수소 모이어티이며, Ph는 페닐 모이어티이다.
모이어티 R의 예시는 알킬 모이어티, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸 모이어티, 헥실 모이어티, 예를 들어 n-헥실 모이어티, 헵틸 모이어티, 예를 들어 n-헵틸 모이어티, 옥틸 모이어티, 예를 들어 n-옥틸 모이어티, 및 이소옥틸 모이어티, 예를 들어 2,2,4-트리메틸펜틸 모이어티, 노닐 모이어티, 예를 들어 n-노닐 모이어티, 데실 모이어티, 예를 들어 n-데실 모이어티, 도데실 모이어티, 예를 들어 n-도데실 모이어티, 및 옥타데실 모이어티, 예를 들어 n-옥타데실 모이어티, 시클로알킬 모이어티, 예를 들어 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 및 메틸시클로헥실 모이어티, 아릴 모이어티, 예를 들어 페닐, 나프틸, 안트릴, 및 페난트릴 모이어티, 알카릴 모이어티, 예를 들어 o-, m-, p-톨릴 모이어티, 자일릴 모이어티, 및 에틸페닐 모이어티, 및 아르알킬 모이어티, 예를 들어 벤질 모이어티, α- 및 β-페닐에틸 모이어티이다.
치환된 모이어티 R의 예시는 할로알킬 모이어티, 예를 들어 3,3,3-트리플루오로-n-프로필 모이어티, 2,2,2,2',2',2'-헥사플루오로이소프로필 모이어티, 헵타플루오로이소프로필 모이어티, 할로아릴 모이어티, 예를 들어 o-, m-, 및 p-클로로페닐 모이어티, -(CH2)-N(R2)C(O)NR2 2, -(CH2)n-C(O)NR2 2, -(CH2)n-C(O)R2, -(CH2)n-C(O)OR2, -(CH2)n-C(O)NR2 2, -(CH2)-C(O)-(CH2)mC(O)CH3, -(CH2)-O-CO-R2, -(CH2)-NR2-(CH2)m-NR2 2, -(CH2)n-O-(CH2)mCH (OH) CH2OH, -(CH2)n(OCH2CH2)mOR2, -(CH2)n-SO2-Ph, 및 -(CH2)n-O-C6F5이며, 여기서 R2 및 Ph는 상기와 같이 정의되고, n 및 m은 0 내지 10의 동일 또는 상이한 정수이다.
화학식 (II)에서와 같이 양쪽에 Si-결합된 2가 모이어티로서 R의 예시는, 추가 결합이 수소 원자를 치환한, 상기 모이어티 R의 1가 예시로부터 유도된 모이어티이며, 이 종류의 모이어티의 예시는 -(CH2)-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, -CH(CH3)-CH2-, -C6H4-, -CH(Ph)-CH2-, -C(CF3)2-, -(CH2)n-C6H4-(CH2)n-, -(CH2)n-C6H4-C6H4-(CH2)n-, -(CH2O)m, (CH2CH2O)m, -(CH2)n-Ox-C6H4-SO2-C6H4-Ox-(CH2)n-이며, 여기서 x는 0 또는 1이고, Ph, m, 및 n은 상기와 같이 정의된다.
모이어티 R은 1가의 SiC-결합된, 임의로 치환된 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖고 지방족 탄소-탄소 다중 결합으로부터 유리된 탄화수소 모이어티, 특히 1가의 SiC-결합된, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖고 지방족 탄소-탄소 다중 결합으로부터 유리된 탄화수소 모이어티, 특히 메틸 또는 페닐 모이어티인 것이 바람직하다.
모이어티 R1은 SiH-작용성 화합물과의 첨가 반응(히드로실릴화)을 잘 받아들이는 임의 소정 기일 수 있다. 모이어티 R1이 SiC-결합된, 치환된 탄화수소 모이어티인 경우, 바람직한 치환체는 할로겐 원자, 시아노 모이어티, 및 -OR2이며, 여기서 R2는 상기 정의된 바와 같다.
모이어티 R1이 2 내지 16개의 탄소 원자를 갖고 있는 알케닐 또는 알키닐 기, 예를 들어 비닐, 알릴, 메트알릴, 1-프로페닐, 5-헥세닐, 에티닐, 부타디에닐, 헥사디에닐, 시클로펜테닐, 시클로펜타디에닐, 시클로헥세닐, 비닐시클로헥실에틸, 디비닐시클로헥실에틸, 노르보르네닐, 비닐페닐, 및 스티릴 모이어티인 것이 바람직하고, 여기서 비닐, 알릴, 및 헥세닐 모이어티를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
구성성분 (A)의 몰질량은 크게, 예를 들어 102 내지 106 g/mol로 달라질 수 있으며: 구성성분 (A)는 예를 들면 비교적 저분자량인 알케닐-작용성 올리고실록산, 예를 들어 1,2-디비닐테트라메틸디실록산일 수 있지만, 또한 사슬 내에 또는 사슬 말단에 Si-결합된 비닐 기를 갖고, 예를 들어 105 g/mol(NMR을 이용하여 수평균 측정됨)의 몰질량을 갖는, 고중합성 폴리디메틸실록산 일 수 있다.
본 발명의 부가-가교 실리콘 조성물은 바람직하게는 30 내지 80 중량%의 (A), 특히 40 내지 70 중량%의 (A)를 포함한다.
사용된 유기규소 화합물 (B)는 부가-가교성 조성물에서 지금까지 사용된 수소-작용성 유기규소 화합물 중 임의의 것일 수 있다.
Si-결합된 수소 원자를 갖는 사용된 유기폴리실록산 (B)는 바람직하게는 하기 화학식 (III)의 단위로 제조된 선형 유기폴리실록산이다:
RcHdSiO(4-c-d)/2 (III)
상기 식에서,
R 은 상기와 같이 정의되며,
c 는 0, 1, 2 또는 3이고,
d 는 0, 1, 또는 2이며,
단, 합 c + d는 3 이하이고, 2 이상의 Si-결합된 수소 원자가 각 분자에 존재해야 한다.
본 발명에 사용된 유기폴리실록산 (B)은, 유기폴리실록산 (B)의 총 중량을 기준으로 Si-결합된 수소를 0.02 내지 1.7 중량% 범위 내의 양으로 포함하는 것이 바람직하다.
구성성분 (B)의 몰질량은 마찬가지로 크게, 예를 들어 102 내지 106 g/mol로 달라질 수 있으며: 구성성분 (B)는 예를 들면 비교적 저분자량인 SiH-작용성 올리고실록산, 예를 들어 테트라메틸디실록산 일 수 있지만, 또한 사슬 내에 또는 사슬 말단에 SiH 기를 갖고 있는 고중합성 폴리디메틸실록산, 또는 SiH 기를 갖고 있는 실리콘 수지일 수 있다.
더 나아가 구성성분 (B)를 형성하는 분자의 정의된 구조는 존재하지 않으며; 특히, 비교적 고분자량인, 즉 소중합성 또는 중합성인 SiH 함유 실록산의 구조는 선형일 수 있다. 선형 폴리실록산 (B)는 바람직하게는 화학식 R3SiO1/2, HR2SiO1/2, HRSiO2/2, 및 R2SiO2/2의 단위로 이루어지며, 여기서 R은 상기와 같이 정의된다.
물론, 구성성분 (B)에 대한 기준에 부합하는 상이한 실록산들의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다. 특히, 구성성분 (B)를 형성하는 분자는 임의로 또한 동시에, 필수적인 SiH 기 외에 지방족 불포화 기를 포함할 수 있다. 저분자량 SiH-작용성 화합물, 예컨대 테트라키스(디메틸실록시)실란 및 테트라메틸시클로테트라실록산의 사용, 및 또한 비교적 고분자량인 SiH 함유 실록산, 예를 들어 25℃에서 10 내지 10,000 mPa·s의 점도를 갖는 폴리(수소메틸)실록산 및 폴리(디메틸수소메틸)실록산, 또는 메틸 기들 중 일부가 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 페닐 기로 치환된 유사한 SiH 함유 화합물의 사용이 특히 바람직하다.
본 발명의 부가-가교 실리콘 조성물은 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%의 (B), 특히 1 내지 15 중량%의 (B)를 포함한다.
본 발명의 가교결합성 실리콘 조성물 중 구성성분 (B)의 양은 SiH 기 대 (A)로부터의 지방족 불포화 기의 몰비가 0.1 대 20, 특히 0.2 대 2.0가 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 성분 (A) 및 (B)는 시판 제품이거나 화학 분야에서 통상적으로 사용되는 공정에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 실리콘 조성물은, 성분 (A) 및 (B) 대신, 지방족 탄소-탄소 다중 결합 및 Si-결합된 수소 원자를 동시에 갖는 선형 유기폴리실록산 (C)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실리콘 조성물은 또한 세 성분 (A), (B), 및 (C)를 모두 포함할 수 있다.
실록산 (C)이 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 하기 화학식 (IV), (V), 및 (VI)의 단위로 제조된 것이다:
RfSiO4/2 (IV)
RgR1SiO3-g/2 (V)
RhHSiO3-h/2 (VI)
상기 식에서,
R 및 R 1 은 상기와 같이 정의되고,
f 는 1, 2, 또는 3이며,
g 는 1 또는 2이고,
h 는 1 또는 2이며,
단, 2 이상의 모이어티 R1 및 2 이상의 Si-결합된 수소 원자가 각 분자에 존재해야 한다.
본 발명의 부가-가교 실리콘 조성물은 바람직하게는 30 내지 80 중량%의 (C), 특히 40 내지 70 중량%의 (C)를 포함한다.
유기폴리실록산 (C)의 평균 점도는 각 경우 25℃에서 0.01 내지 500,000 Pa·s, 특히 0.1 내지 100,000 Pa·s인 것이 바람직하다. 유기폴리실록산 (C)는 화학 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 제조될 수 있다.
사용되는 히드로실릴화 촉매 (D)는 당해 분야에서 공지된 촉매 중 임의의 것일 수 있다. 성분 (D)는 백금족 금속, 예를 들어 백금, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴, 또는 이리듐, 유기금속 화합물, 또는 이들의 조합일 수 있다. 성분 (D)의 예시는 화합물, 예컨대 헥사클로로백금산, 백금 디클로라이드, 백금 아세틸아세토네이트, 및 매트릭스 내에 또는 코어-쉘(core-shell)형 구조 내에 캡슐화된 상기 화합물들의 착물이다. 저분자량의 유기폴리실록산과의 백금 착물들 중에 백금 1,3-디에테닐-l,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물이 있다. 다른 예시는 백금 포스파이트 착물, 백금 포스핀 착물, 및 알킬백금 착물이다. 이 화합물들은 수지 매트릭스 내에 캡슐화되어 있을 수 있다.
성분 (D)의 양은 성분들의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1000 ppm(parts per million), 0.5 내지 100 ppm, 또는 1 내지 25 ppm의 백금족 금속일 수 있다. 백금족 금속 구성성분이 1 ppm 미만인 경우 경화 속도는 매우 느릴 수 있다. 100 ppm 초과의 백금족 금속의 사용은 비경제적이거나, 또는 조성물의 안정성을 감소시킬 수 있다.
다공성 유리 입자 (E)로 제조된 충전제에서, 본 발명의 목적을 위해 다공성인 이 유리의 유리 매트릭스의 격자 밀도는 1.0 내지 3.0 g/cm3이다. 관련된 기공 직경은 1.0 x 10-10 m 내지 20 x 10-10 m, 즉 1 내지 20 옹스트롬(Angstrom)이다.
도핑된 유리 입자 (E)는 평균 입도가 1 내지 50 ㎛, 바람직하게는 2 내지 15 ㎛가 될 때까지의 발포 유리의 분쇄, 및 용해된 은 염, 바람직하게는 질산은 용액과의 후속 혼합을 통해 제조된다. 혼합물 내로 혼입되는 은 염 용액의 양은, 유리 입자를 기준으로, 1 내지 15 중량%, 바람직하게는 4 내지 7 중량%이다. 유리 입자의 다공성은 유리 입자가 은 용액을 흡수하게 한다. 여기서 유리 입자의 응집(clumping)은 발생하지 않는다. 이후, 이온 결합을 통해 유리 입자의 기공 벽 상에 은 이온 중 일부를 고정하고, 은 함유 다공성 유리 입자의 수분 함량을 감소시키기 위해, 컨디셔닝(Temperierung)/건조 공정을 수행한다. 다공성 유리 입자의 은 함량은 (E)를 기준으로 0.5 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%이다.
이온 형태 - 은 이온으로서 - 의 도입된 은의 존재량은 바람직하게는 5 내지 50 중량%, 특히 바람직하게는 15 내지 35 중량%이다.
본 발명의 실리콘 탄성중합체 조성물은, 필요에 따라, 0 내지 70 중량% 이하, 바람직하게는 1 내지 40 중량%의 비율로 다른 첨가물 (F)을 구성성분으로서 포함할 수 있다. 이 첨가물은 (E)와 상이한 보강제 및 비활성 충전제, 레올로지 개질 첨가제, 난연제, 전기적 특성 향상을 위한 제제, 분산제, 용매, 접착 촉진제, 안료, 염료, 가소화제, 유기 중합체, 열 안정화제 등일 수 있다. 첨가 물질 (F)로서 사용될 수 있는 접착 촉진제의 예시는 가수분해성 기 및 SiC-결합된 비닐, 아크릴옥시, 메타크릴옥시, 에폭시, 무수물, 산, 에스테르, 또는 에테르 기를 갖고 있는 실란이며; 이 접착 촉진제의 다른 예시는 부분 가수분해물 및 공가수분해물이고, 여기서 가수분해성 모이어티로서 에톡시 또는 아세톡시 기를 포함하는 에폭시 기를 갖고 있는 실란 및 비닐 기를 갖고 있는 실란이 바람직하며, 여기서 비닐-트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 에폭시프로필트리메톡시실란, 및 이들의 부분 가수분해물 및 공가수분해물이 특히 바람직하다. 본 발명의 실리콘 조성물에 포함된 접착 촉진제 (F)의 양은 바람직하게는 0 내지 5 중량%, 특히 0.3 내지 3 중량%이다.
다공성 표면 구조와 황 함유 오염 기체에 결합하기 위해 주로 이온 형태로 은을 제공하는 은 도핑과의 조합은 황 함유 오염 기체로부터 캡슐화된 전자 부품을 보호하는 데 특히 효과적임이 입증되었다. 다공성 표면 구조가 구비된 성분 (E)로 인해, 본 발명의 부가-가교 실리콘 조성물은 오염 기체의 흡착을 위해 현저하게 보다 넓은 유효 표면적을 제공한다. 또한 이온 형태로 주로 존재하는 은은, 황 함유 오염 기체로부터 금속성 표면의 보호에 대하여, 상기 충전제의 증가된 표면적과 함께, 특히 유리함이 증명되었다.
본 발명의 조성물은 전기 또는 전자 부품의 캡슐화를 위해 사용된다.
따라서 본 발명은 캡슐화된 전기 또는 전자 부품으로서 캡슐화 물질이 본 발명의 중합된 실리콘 조성물인 것을 특징으로 하는 캡슐화된 전기 또는 전자 부품을 추가로 제공한다.
[실시예]
하기 기술된 실시예에 달리 명시되지 않은 한, 모든 명시된 부 및 백분율은 중량 기준이다. 달리 명시되지 않은 한, 하기 실시예는 주위 분위기의 압력에서, 즉 약 1000 hPa에서, 및 실온에서, 즉 약 20℃에서, 또는 추가 가열 또는 냉각 없이 반응물들을 실온에서 조합하는 경우 수립되는 온도에서 수행된다. 하기 모든 점도는 20℃의 온도에서 및 1 s-1의 전단 속도에서의 동점도(dynamic viscosity)에 관한 것이다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하나, 그 결과로 어떠한 제한적인 효과도 갖지 않는다. 모든 실시예는, 이들이 단일 성분 또는 2성분 조성물로서 제형화되었는지와 관계 없이, 가교결합된 생성물의 전체 조성을 제공한다.
사용된 원료의 설명:
비닐중합체 1 및 2: 이들은 종래 공정에 의해 제조된, 상이한 점도를 갖는 비닐디메틸실록시-말단 디메틸폴리실록산이다.
SiH 가교결합제 H018: 이것은 점도 180 mPa·s 및 0.17 중량% H 함량을 갖는 트리메틸실릴-말단 디메틸/메틸히드로코폴리실록산이다.
H 중합체: 이것은 점도 65 mPa·s인 H-디메틸실록시-말단 디메틸폴리실록산이다.
촉매 마스터뱃치 EP: PDMS중 1 중량%의 백금을 갖는 Karstedt 촉매.
충전제 1: 비결정질, 다공성 실리케이트 유리 입자, 통상 입경 약 10 ㎛, 은 함량 3.1 중량%, 은 이온 함량 0.26 mg/L
충전제 2: 비결정질, 다공성 실리케이트 유리 입자, 통상 입경 약 10 ㎛, 은 함량 3.1 중량%, 은 이온 함량 0.37 mg/L
충전제 3: 비결정질, 다공성 실리케이트 유리 입자, 통상 입경 약 10 ㎛, 은 함량 7.6 중량%, 은 이온 함량 2.4 mg/L
충전제 4: 금속성 은으로 코팅된 구형 실리케이트 유리 입자, 입경 15 내지 50 ㎛, 밀도 2.6 g/cm3, 은 함량 8.0 중량%.
충전제 5: 금속성 은으로 코팅된 구형 구리 금속 입자, 입경 10 내지 30 ㎛, 은 함량 17.0 중량%
실리콘 조성물의 설명 및 시험:
조성물을 적합한 혼합기에서 혼합하였다. 혼합 후에, 실리콘 조성물을 10 mbar에서 5 분 동안 탈가스시켰다. 충전제 함량(충전제 1 내지 5)은 전체 제형을 기준으로 항상 50 중량%이었다.
부식 시험: 시험 기판은 파형(undulating) 은 전도체 트랙이 프린트된 두께 1 mm의 산화알루미늄 세라믹으로 구성되었다. 전도체 트랙의 트랙 너비는 0.5 mm였다. 유동성 혼합물 1-6을 시험 기판에 두께 2 mm 층으로 도포하고, 탈가스한 후 60 분 동안 150℃에서 경화시켰다. 연성 실리콘 겔을 얻었다.
시험 기판들을 1 g의 원소 황 분말과 함께 1 L 데시케이터(desiccator)에 위치시켰다. 데시케이터를 밀봉하고 총 14일 동안 80℃로 가열하였다. 정의된 시간 간격에서, 시험 기판을 꺼내고, 실리콘 겔을 제거한 후, 은 전도체 트랙을 부식에 대해 시각적으로 점검하였다. 시험 샘플은 은 트랙이 변색되지 않고 금속성 광택을 갖는 경우 우수함(g)으로 평가되었다. 시험 샘플은 은 트랙이 부식을 나타내는 암색(dark) 또는 검은색으로 변색되는 경우 열악함(p)으로 평가되었다.
표 1은 실시예 1-6의 조성, 및 또한 부식 시험 결과를 나타낸다.
실시예 1-4(본 발명): 비결정질, 다공성 실리케이트 입자 및 주로 이온성 은 코팅으로 제조된 충전제를 갖는 실리콘 조성물.
실시예 5(본 발명이 아님): 구형 실리케이트 유리 입자 및 금속성 은 코팅을 가짐.
실시예 6(본 발명이 아님): 구형 구리 금속 입자 및 EP1295905A1에서 유추된 금속성 은 코팅을 가짐.
실시예 1-4(본 발명)은 비결정질, 다공성 실리케이트 입자 및 주로 이온성 은 도핑을 갖는 본 발명의 실리콘 조성물만이 보호될 기판의, 그리고 따라서 전자 부품의 내구적이고 지속적인 보호를 제공할 수 있음을 나타낸다.
조성물 (각 경우 중량부)
실시예 1 2 3 4 5* 6*
비닐 중합체 1: 200 mPa·s - 100 - 100 - 100
비닐 중합체 2: 1000 mPa·s 100 - 100 - 100 -
H 중합체: 65 mPa·s - 25 - 25 - 25
SiH 가교결합제 H018 3.0 0.5 3.0 0.5 3.0 0.5
촉매 마스터뱃치 EP 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
충전제 1 103.2 125.7 - - - -
충전제 2 - - 103.2 - - -
충전제 3 - - - 125.7 - -
충전제 4 - - - - 103.2 -
충전제 5 - - - - - 125.7
부식 시험
24 시간 후
72 시간 후
168 시간 후
336 시간 후		 g
g
g
g		 g
g
g
g		 g
g
g
g		 g
g
g
g		 g
p
p
p 		g
g
p
p
* 본 발명이 아님
[발명의 효과]
본 발명의 부가-가교 실리콘 조성물은 황 함유 오염 기체로부터 전자 부품의 우수한 보호를 제공한다.

Claims (4)

  1. (A) 지방족 탄소-탄소 다중 결합을 갖고 있는 모이어티를 갖는 선형 화합물 30 내지 95 중량부,
    (B) Si-결합된 수소 원자를 갖고 있는 선형 유기폴리실록산 0.1 내지 20 중량부,
    또는 (A) 및 (B) 대신
    (C) 지방족 탄소-탄소 다중 결합 및 Si-결합된 수소 원자를 갖고 있는 SiC-결합된 모이어티를 갖는 선형 유기폴리실록산 30 내지 95 중량부,
    (D) 1 이상의 히드로실릴화 촉매, 및
    (E) 은-도핑된 다공성 유리 입자로 제조된 충전제로서, 은의 5 내지 50 중량%가 이온 형태로 도핑된 것인 충전제 5 내지 70 중량부
    를 포함하는 부가-가교(addition-crosslinking) 실리콘 조성물.
  2. 성분 (A), (B), (D), 및 (E), 또는 성분 (C), (D), 및 (E)의 혼합을 통한, 제1항에 기재된 부가-가교 실리콘 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 전기 또는 전자 부품의 캡슐화에 사용하기 위한 부가-가교 실리콘 조성물.
  4. 캡슐화된 전기 또는 전자 부품으로서, 캡슐화 물질이 제1항에 기재되어 있는 중합된 실리콘 조성물인 것을 특징으로 하는 캡슐화된 전기 또는 전자 부품.
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